用Python给定任意4比特和8比特密码S盒,能够计算其每个输出对应的代数正规型以及代数次数
时间: 2024-03-16 10:44:01 浏览: 61
好的,我可以为您提供一个Python程序来计算给定任意4比特和8比特密码S盒的每个输出对应的代数正规型以及代数次数。这个程序使用了SymPy库,需要先安装SymPy库。
下面是程序的代码:
```python
from sympy import *
# 定义GF(2)域上的多项式环
F2 = GF(2)['x']
def binary(n, l):
# 将整数n转换为l位的二进制数
return format(n, '0{}b'.format(l))
def poly_from_bin(s):
# 将二进制字符串s转换为GF(2)域上的多项式
return F2([int(c) for c in s])
def ANF(sbox):
# 计算S盒的代数正规型
n = len(sbox)
f = [poly_from_bin(binary(sbox[i], n)) for i in range(n)]
anf = [f[0]]
for i in range(1, n):
anf.append(anf[-1])
for j in range(i):
anf[-1] = anf[-1] + f[i ^ j]
return anf
def algebraic_degree(anf):
# 计算代数次数
return max([degree(p) for p in anf])
# 4比特S盒
sbox4 = [0x1, 0x3, 0x2, 0x0, 0x6, 0x7, 0x5, 0x4, 0xe, 0xf, 0xd, 0xc, 0x8, 0xa, 0x9, 0xb]
# 8比特S盒
sbox8 = [0x3, 0x8, 0xa, 0x2, 0xc, 0xf, 0xb, 0x7, 0x1, 0x6, 0x5, 0x0, 0xd, 0x4, 0xe, 0x9]
# 计算4比特S盒的代数正规型和代数次数
anf4 = ANF(sbox4)
deg4 = algebraic_degree(anf4)
# 计算8比特S盒的代数正规型和代数次数
anf8 = ANF(sbox8)
deg8 = algebraic_degree(anf8)
# 输出结果
print('4比特S盒的代数正规型:', anf4)
print('4比特S盒的代数次数:', deg4)
print('8比特S盒的代数正规型:', anf8)
print('8比特S盒的代数次数:', deg8)
```
您可以将程序中的`sbox4`和`sbox8`变量替换为您所需的任意4比特和8比特密码S盒,然后运行程序即可得到每个输出对应的代数正规型以及代数次数。
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